本發(fā)明涉及車載空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種車載液固相變儲(chǔ)能換熱裝置。

背景技術(shù)：

相變儲(chǔ)能技術(shù)是以相變儲(chǔ)能材料為基礎(chǔ)，通過材料發(fā)生液-固相變儲(chǔ)存冷量或熱量的技術(shù)，其具有能量密度大且相變過程中溫度和能量穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。目前，相變儲(chǔ)能技術(shù)已在新能源、工業(yè)余熱回收、新型節(jié)能環(huán)保電器等領(lǐng)域表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。

目前換熱器的類型很多，包括管殼式、板式、擴(kuò)展表面式等，每種型式都有特定的應(yīng)用范圍。在某一種場合下性能很好的換熱器，如果換到另一種場合可能傳熱效果和性能會(huì)有很大的改變。換熱器設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的因素是多方面的，主要有負(fù)荷及流量大小、溫度壓降范圍、清洗維護(hù)、安全性及可靠性以及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、加工條件、密封性等方面。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何較大程度地提高車載換熱裝置的換熱效率。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種車載液固相變儲(chǔ)能換熱裝置，其包括多組并排設(shè)置的儲(chǔ)能換熱單元，以及將多組所述儲(chǔ)能換熱單元封裝為一體的殼體，所述殼體位于所述儲(chǔ)能換熱單元的導(dǎo)風(fēng)方向的相對兩側(cè)敞口，所述殼體的頂部設(shè)有用于灌入相變材料的灌注孔，所述儲(chǔ)能換熱單元包括第一隔板和固定于所述第一隔板相對兩側(cè)的多組第一鋸齒形翅片和多組第二鋸齒形翅片；多組所述第一鋸齒形翅片沿導(dǎo)風(fēng)方向錯(cuò)位排布，每組所述第二鋸齒形翅片的表面設(shè)有若干通孔，多組所述第二鋸齒形翅片沿導(dǎo)風(fēng)方向順次排布，且多組所述第二鋸齒形翅片的底部相連通，相鄰所述儲(chǔ)能換熱單元通過第二隔板連接在一起。

其中，所述第一鋸齒形翅片之間形成的通風(fēng)口朝向?qū)эL(fēng)方向；所述第二鋸齒形翅片之間形成的相變材料入口垂直于導(dǎo)風(fēng)方向，所述灌注孔與所述相變材料入口連通。

其中，所述第一鋸齒形翅片在位于所述通風(fēng)口外的位置處均設(shè)有連接所述第一隔板與第二隔板外側(cè)邊的封條，所述第二鋸齒形翅片在位于所述相變材料入口外的位置處均設(shè)有連接所述第一隔板與第二隔板外側(cè)邊的封條。

其中，所述第二鋸齒形翅片位于導(dǎo)風(fēng)側(cè)的所述封條上設(shè)有沿封條長度方向設(shè)置的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)。

其中，所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的橫截面呈沿導(dǎo)風(fēng)方向由小逐漸變大的形狀。

其中，所述殼體的頂部還可以設(shè)有排氣孔。

其中，所述殼體包括底板、頂板和連接所述頂板和底板的兩個(gè)側(cè)板；所述灌注孔和排氣孔均設(shè)于所述頂板上。

其中，所述側(cè)板的外端連接有安裝結(jié)構(gòu)。

其中，所述相變材料為能夠在固態(tài)和液態(tài)之間轉(zhuǎn)換的相變材料。

其中，多組所述儲(chǔ)能換熱單元焊接在一起。

(三)有益效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明提供的一種車載液固相變儲(chǔ)能換熱裝置，其包括多組并排設(shè)置的儲(chǔ)能換熱單元，以及將多組所述儲(chǔ)能換熱單元封裝為一體的殼體，所述殼體位于所述儲(chǔ)能換熱單元的導(dǎo)風(fēng)方向的相對兩側(cè)敞口，所述殼體的頂部設(shè)有用于灌入相變材料的灌注孔，所述儲(chǔ)能換熱單元包括第一隔板和固定于所述第一隔板相對兩側(cè)的多組第一鋸齒形翅片和多組第二鋸齒形翅片；多組所述第一鋸齒形翅片沿導(dǎo)風(fēng)方向錯(cuò)位排布，能夠增強(qiáng)氣流的湍流程度，傳熱邊界層不斷被破壞，降低傳熱熱阻，強(qiáng)化傳熱作用顯著；每組所述第二鋸齒形翅片的表面設(shè)有若干通孔，多組所述第二鋸齒形翅片沿導(dǎo)風(fēng)方向順次排布，且多組所述第二鋸齒形翅片的底部相連通，通孔以及底部連通結(jié)構(gòu)有利于液態(tài)相變材料的流動(dòng)，使得相變材料灌注時(shí)阻力較小，流動(dòng)性較好，材料分布均勻，縮短罐裝時(shí)間；相鄰所述儲(chǔ)能換熱單元通過第二隔板連接在一起，具有整體結(jié)構(gòu)緊湊、強(qiáng)度高、重量輕、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一種車載液固相變儲(chǔ)能換熱裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的俯視圖；

圖3為圖1的主視圖；

圖4為圖1去掉頂板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例一種車載液固相變儲(chǔ)能換熱裝置的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖5的俯視圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例一種車載液固相變儲(chǔ)能換熱裝置中的儲(chǔ)能換熱單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為圖7中的第一鋸齒形翅片的排布示意圖；

圖9為圖7中的第二鋸齒形翅片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1：儲(chǔ)能換熱單元；11：第一隔板；12：第一鋸齒形翅片；13：第二鋸齒形翅片；130：通孔；2：底板；3：頂板；4：側(cè)板；5：灌注孔；6：排氣孔；7：安裝結(jié)構(gòu)；8：第二隔板；9：封條；20：導(dǎo)流結(jié)構(gòu)；30：材料腔；40：空氣流通腔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以視具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”、“多根”、“多組”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

如圖1-9所示，為本發(fā)明提供的一種車載液固相變儲(chǔ)能換熱裝置，如圖1所示，其包括多組并排設(shè)置的儲(chǔ)能換熱單元1，以及將多組所述儲(chǔ)能換熱單元1封裝為一體的殼體，所述殼體位于所述儲(chǔ)能換熱單元1的導(dǎo)風(fēng)方向的相對兩側(cè)敞口，以不影響空氣流通，所述殼體的頂部設(shè)有用于灌入相變材料的灌注孔5，具體地，如圖7所示，所述儲(chǔ)能換熱單元1包括第一隔板11和固定于所述第一隔板11相對兩側(cè)板4面的多組第一鋸齒形翅片12和多組第二鋸齒形翅片13，第一鋸齒形翅片12的一側(cè)形成進(jìn)行能量交換的空氣側(cè)，第二鋸齒形翅片13的一側(cè)形成灌注相變儲(chǔ)能材料的材料側(cè)，換熱的空氣流經(jīng)第一鋸齒形翅片12與相變材料進(jìn)行換熱；具體地，第一鋸齒形翅片12和第二鋸齒形翅片13均由平直板通過折彎加工而成，形成矩形波狀結(jié)構(gòu)，對于第一鋸齒形翅片12每個(gè)波峰和波谷對應(yīng)的位置處均形成通風(fēng)口，對于第二鋸齒形翅片13，每個(gè)波峰和波谷對應(yīng)的位置處均形成相變材料入口；如圖8所示，多組所述第一鋸齒形翅片12沿導(dǎo)風(fēng)方向錯(cuò)位排布，鋸齒形結(jié)構(gòu)本身能夠增強(qiáng)氣流的湍流程度，其傳熱邊界層不斷被破壞，降低傳熱熱阻，采用錯(cuò)位排布，使得空氣流過的路徑不斷被改變，進(jìn)一步增強(qiáng)了氣流的湍流程度，強(qiáng)化傳熱作用顯著；如圖9所示，每組所述第二鋸齒形翅片13的表面設(shè)有若干通孔130，有利于液態(tài)相變材料的流動(dòng)，起到增強(qiáng)材料內(nèi)部導(dǎo)熱的作用，若干通孔130的形成是第二鋸齒形翅片13由平直板彎折加工之前，先在平直板的板面上沖壓若干通孔130而成，多組所述第二鋸齒形翅片13沿導(dǎo)風(fēng)方向順次排布，具體為第二鋸齒形翅片13的相變材料入口沿導(dǎo)風(fēng)方向順次排布，為了便于罐裝液態(tài)相變材料，相變材料入口豎直排布，且多組所述第二鋸齒形翅片13的底部相連通，便于液態(tài)相變材料流通，使得材料灌注時(shí)阻力較小，流動(dòng)性較好，材料分布均勻，灌裝快速；相鄰所述儲(chǔ)能換熱單元1通過第二隔板8連接在一起，以便于形成一個(gè)模塊化的整體。該儲(chǔ)能換熱裝置的材料灌注量和流動(dòng)阻力都是可以根據(jù)需要調(diào)整的，通過調(diào)整第二鋸齒形翅片13側(cè)的兩個(gè)隔板間距的大小，可以調(diào)整相變材料的灌注量；通過調(diào)整第一鋸齒形翅片12側(cè)的兩個(gè)隔板間距的大小，可以調(diào)整流動(dòng)阻力。

所述相變材料為能夠在固態(tài)和液態(tài)之間轉(zhuǎn)換的相變材料，液態(tài)時(shí)便于罐裝，在液固轉(zhuǎn)換時(shí)儲(chǔ)存能量。

該儲(chǔ)能換熱單元1的結(jié)構(gòu)緊湊，強(qiáng)度較高，隔板及翅片的材料比較薄，但是由于翅片的間距比較小，且當(dāng)翅片與隔板之間釆用完善的釬焊處理以后，會(huì)形成非常堅(jiān)固的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，這就使得該儲(chǔ)能換熱裝置在很高的工作壓力下仍然能正常工作。

本發(fā)明的實(shí)施例中，所述第一鋸齒形翅片12之間形成的通風(fēng)口朝向?qū)эL(fēng)方向，使空氣的流通路徑被翅片沖刷成凹凸不平的，其主要目的就是提高流體的湍流程度，使流體邊界層不斷的被破壞和重新生成，從而強(qiáng)化流體的熱量傳遞過程，使得傳熱效率提高；所述第二鋸齒形翅片13之間形成的相變材料入口垂直于導(dǎo)風(fēng)方向，所述灌注孔5與所述相變材料入口連通，便于相變材料從灌注孔5直接流向相變材料入口。液態(tài)相變材料的流動(dòng)性類似于水，可以在液態(tài)下依靠重力作用灌入到換熱器中。

如圖5所示，所述第一鋸齒形翅片12在位于所述通風(fēng)口外的位置處均設(shè)有密封連接所述第一隔板11與第二隔板8外側(cè)邊的封條9，以形成空氣流通腔40，所述第二鋸齒形翅片13在位于所述相變材料入口外的位置處均設(shè)有密封連接所述第一隔板11與第二隔板8外側(cè)邊的封條9，保證材料不會(huì)泄漏，以形成相變材料的材料腔30。

如圖6所示，所述第二鋸齒形翅片13位于導(dǎo)風(fēng)側(cè)的所述封條9上可以設(shè)有沿封條9長度方向設(shè)置的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)20，以減小空氣流動(dòng)阻力，圖中箭頭所指方向?yàn)闅饬鞯牧魍ǚ较颉?/p>

其中，所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)20的橫截面呈沿導(dǎo)風(fēng)方向由小逐漸變大的形狀，圖6中所示的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)20形狀呈三角形，當(dāng)然，也可以呈其他形狀。

為了方便排氣，所述殼體的頂部還可以設(shè)有排氣孔6。

如圖1所示，所述殼體包括底板2、頂板3和連接所述頂板3和底板2的兩個(gè)側(cè)板4，頂板3、底板2和側(cè)板4可以通過焊接形成一個(gè)整體，保證密封性；所述灌注孔5和排氣孔6均設(shè)于所述頂板3上。

如圖1-4所示，所述側(cè)板4的外端和/或頂板的外端連接有安裝結(jié)構(gòu)7，以便于安裝在軌道列車的空調(diào)系統(tǒng)中，而且不同的應(yīng)用場合，可以靈活設(shè)計(jì)。

具體地，為了保證整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，多組所述儲(chǔ)能換熱單元1焊接在一起，利于模塊化，在基本儲(chǔ)能換熱單元1的基礎(chǔ)上，可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用要求進(jìn)行模塊化組裝，換熱器尺寸的變化比較靈活；整體具有結(jié)構(gòu)緊湊、強(qiáng)度高、重量輕、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。